空間曲線鋼箱梁海上頂推施工

張富生

山東省路橋集團有限公司 山東濟南 250000

鋼箱梁結構在橋梁工程設計中得到了廣泛的應用。為了保證鋼箱梁結構應用的質量，有必要掌握其施工工藝。

現有鋼箱梁安裝方法有支架安裝、懸臂拼裝和頂推安裝三種，其中支架安裝是指在成橋橋位搭設支架，利用塔吊、汽車吊或浮吊等地面或水上起重設備將鋼箱梁逐節吊裝就位，此種施工方案簡單可靠，鋼箱梁就位后無需進行大的調整，適用于橋下場地良好，便于搭設支架的陸地或水上環境，但對于地面條件不允許或跨線有通車需求的工程則不適用；懸臂拼裝是指利用可在鋼橋面上移動的橋面吊機安裝鋼箱梁，每節鋼箱梁通過運梁車等運輸到橋下，由橋面吊機提升就位，焊接加固完畢后橋面吊機前移，安裝下一節段，此種施工方案多用于跨度比較大且平曲線較小的斜拉橋，對于小半徑曲線的鋼橋施工則不適用；鋼箱梁頂推法指的是梁體在橋頭逐段拼裝，用千斤頂縱向頂推，使梁體通過各墩頂或局部支架的臨時滑動支座面就位的施工方法，該方法適用于跨度較大的等截面連續橋，尤其是橋下環境復雜的山谷和有跨線通車需求的工程[1]。為了保證施工的整體質量，在鋼箱梁頂推施工過程中，還需要掌握其他環節的技術。鑒于此，“空間曲線連續鋼箱梁海上頂升施工技術”課題具有一定的價值。

1 實際工程簡述

青島海灣大橋膠州連接線工程全長2827米，其中路基長667米，橋梁長2160米，膠州互通匝道全長2922米，其中膠州互通B匝道第五聯為鋼箱梁段，設計長度為49m+60m+49m，總重約900噸。

2 施工方案及施工工藝流程的確立

2.1 鋼箱梁頂推施工工藝流程

鋼箱梁主要施工工藝流程為：搭設支架→鋪裝平臺→拼裝胎架→安裝頂推裝置→分段吊裝鋼箱梁→鋼箱梁焊接成型→鋼箱梁頂推→鋼箱梁合攏→落梁→補漆涂裝→拆除支架。

2.2 頂推原理

鋼箱梁的頂推原理為在臨時支架上鋪設縱梁及頂推軌道，利用縱移推動機構與油缸推動鋼箱梁底部滑靴，從而帶動鋼箱梁向前縱移。工作時首先將整體縱移系統安裝完畢，液壓油缸伸長推動鋼箱梁前進，然后油缸收縮，帶動推動機構向前滑動到下一個限位槽口，即可繼續向前推動鋼箱梁[2]。

3 空間曲線連續鋼箱梁頂推施工技術的實施

3.1 空間曲線控制

在首末跨設置施工區域（A區、B區），在此區域進行鋼箱梁的吊裝、焊接及頂推施工。因鋼箱梁具有水平曲線，故頂推導軌按照鋼箱梁水平曲線分段制作，內外導軌按照不同的半徑進行排列，內側軌道弧長52.06m,半徑347.7m；外側軌道弧長52.7m，半徑352.3m。軌道間距4.656m，通過支撐胎架內側中心。

臨時支架布置時考慮鋼箱梁豎直曲線，使兩端鋼箱梁都是由低向高頂推，最后在中間合攏。因鋼箱梁加工時帶有預拱度，故頂推滑靴按照鋼箱梁縱向位置不同設計成不同高度來調整鋼箱梁底平面標高。

3.2 橫向糾偏措施

平面兩條軌道半徑不同，在頂推擋塊焊接時即考慮好每個行程的差值，每個油缸行程內同步累積誤差消除。油缸單個行程中，通過液壓系統對不同頂推油缸調速來控制同步。兩條軌道出現不同步時，可通過液壓系統調節油缸的伸出速度來進行糾偏。

另外通過可調節滾輪機構對頂推施工中的鋼箱梁進行橫橋向的導向和限位，該雙滾輪導向限位裝置結構簡單、安全可靠、便于具有水平曲線鋼箱梁頂推施工，見圖1。

3.3 液壓頂推計算機控制及傳感檢測系統

液壓頂推滑移施工技術采用傳感監測和計算機集中控制，通過數據反饋和控制指令傳遞，可全自動實現同步動作、負載均衡、姿態矯正、應力控制、操作閉鎖、過程顯示和故障報警等多種功能[3]。

操作人員可通過計算機人機界面的操作，可以實現自動控制、順控（單行程動作）、手動控制以及單臺頂推器的點動操作，從而達到鋼結構整體滑移安裝工藝中所需要的同步滑移、安裝就位調整、單點毫米級微調等特殊要求。

4 結語

通過本文的探索，認識到空間曲線連續鋼箱梁頂進施工技術的重要性。首先，根據項目的實際情況，制定相應的施工方案和施工流程；然后重點介紹了空間曲線控制的設計與施工工藝、橫向糾偏措施的安裝工藝、液壓頂推計算機控制及傳感檢測系統實施。通過對上述技術的詳細實施，將有效提高空間曲線連續鋼箱梁頂進施工的質量，為進一步提高橋梁工程的整體施工質量和安全奠定堅實的基礎。